腰椎CT定量參數診斷LDH的價值及與退變程度的關系

李 培， 張智鵬

四川省骨科醫(yī)院， 四川 成都 610000

腰椎間盤突出癥(lumbar disc herniation，LDH)為臨床腰腿痛最常見病因之一，以L4～5和L5～S1最為常見，兩者病變占總LDH的95%左右，好發(fā)于20～40歲青壯年，且隨著生活方式及工作的多樣化改變，LDH發(fā)病人群呈逐漸年輕化趨勢，引起社會各階層的廣泛關注[1-3]。采取積極措施早期發(fā)現、診斷為臨床改善LDH患者治療效果及預后的關鍵，以往臨床常根據患者身體特征、臨床癥狀進行聯合診斷，但上述檢查方式受不同節(jié)段、病變部位與病變程度等因素影響，存在不足之處。隨著醫(yī)療技術水平不斷發(fā)展，腰椎CT等影像學檢查逐漸得到推廣應用，終板同椎間盤緊密相鄰，為椎間盤生物力學直接傳導部位，是LDH發(fā)生發(fā)展重要解剖結構，但現階段臨床對LDH患者終板矢狀面形態(tài)特點及影像學數據探究尚不充分[4,5]。鑒于此，本研究首次探討腰椎CT矢狀面屈曲角、終板屈曲深度、雙側腰大肌橫斷面積差值診斷LDH的價值及與退變程度的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2018年1月至2020年5月我院收治130例LDH患者(觀察組)的腰椎CT影像學資料，其中79例L4～5、51例L5～S1，主要臨床癥狀為腰痛伴一側下肢放射痛，病程7天至5年，并選取同期因其他原因行腰椎CT檢查的130例患者作為對照組。納入標準：觀察組研究對象符合LDH相關診斷標準[6]；觀察組結合影像學檢查、體格檢查，由至少2位骨科醫(yī)師診斷為LDH；對照組既往無腰椎疾病史；本研究經我院醫(yī)學倫理委員會批準，入組者均為自愿參加；具備完整影像學資料。排除標準：伴全身性感染者；合并嚴重風濕病、脊柱感染、強直性脊柱炎等；伴有脊柱畸形、脊柱結核、脊柱惡性腫瘤、椎體骨折及其他可能影響腰椎終板形態(tài)因素；伴有重度骨質疏松、肌營養(yǎng)不良；長期服用激素類藥物；既往有脊柱手術史。

1.2 方法

資料收集：收集所有入組研究對象年齡、性別、體質量指數、職業(yè)體位狀態(tài)分布、合并疾病等臨床資料。

腰椎CT檢查：先進行腰椎CT檢查目的及意義講解，以取得患者配合，并簽署知情同意書；選用CETI-FAST型、島津4500TF型及SIEMENS HQ CT機，患者取仰臥位，掃描范圍由L1椎體上緣至S1上終板以下，于CT正中矢狀面重建圖像測量L4～5、L5～S1的終板形態(tài)，包括終板屈曲深度和矢狀面屈曲角，測量方法：在CT正中矢狀面重建圖像上定義終板后緣為P、前緣為A，以1 mm間距作AP連線垂線，與終板間最長線段記為CD，定義CD長度為終板屈曲深度。定義AC和CP組成的夾角為矢狀面屈曲角；利用鼠標劃出雙側腰大肌興趣區(qū)，測量腰大肌橫斷面積。所有患者均進行MRI檢查，根據結果參照改良Pfirrmann分級系統[7]對椎間盤退變程度進行分級。

1.3 觀察指標

(1) 比較兩組腰椎CT參數(屈曲角、終板屈曲深度、雙側腰大肌橫斷面積差值)。

(2) LDH發(fā)病的Logistic回歸方程分析。

(3) 腰椎CT參數對LDH的診斷價值。

(4) 腰椎CT參數與LDH退變程度的關系。

1.4 統計學分析

采用統計學軟件SPSS 19.0處理數據，計數資料以例數描述，計量資料采取Bartlett方差齊性檢驗與Kolmogorov-Smirnov正態(tài)性檢驗，均確認具備方差齊性且近似服從正態(tài)布，以平均數±標準差描述，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；采用Spearman進行相關性分析；預測效能分析采用受試者操作特征(receiver operator characteristic，ROC)曲線，獲取曲線下面積(area under the curve，AUC)、置信區(qū)間、敏感度、特異度及cut-off值，不同預測方案間曲線下面積比較采用DeLong檢驗，聯合診斷實施Logistic二元回歸擬合，返回預測概率logit(p)，將其作為獨立檢驗變量。均采用雙側檢驗，α=0.05。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較

兩組年齡34～72歲，組間年齡、性別、體質量指數、合并疾病比較，差異無統計學意義(P>0.05)；組間職業(yè)體位狀態(tài)分布(經常坐位、站立和坐位時間基本均等、經常彎腰)比較，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2 兩組腰椎CT參數比較

觀察組L4上終板和下終板、L5上終板和下終板、S1上終板屈曲角、L4～5和L5～S1雙側腰大肌橫斷面積差值均明顯大于對照組，L4上終板和下終板、L5上終板和下終板、S1上終板的終板屈曲深度均明顯小于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組腰椎CT參數比較

2.3 LDH發(fā)病的Logistic回歸方程分析

以LDH發(fā)生與否為因變量(否為0，是為1)，納入職業(yè)體位狀態(tài)、屈曲角、終板屈曲深度、雙側腰大肌橫斷面積差值作為自變量進行Logistic回歸方程分析，結果顯示L4上終板和下終板、L5上終板和下終板、S1上終板的屈曲角及終板屈曲深度，以及L4～5和L5～S1雙側腰大肌橫斷面積差值均與LDH發(fā)生有關(P<0.05)。見表3。

表3 LDH發(fā)病影響因素的Logistic回歸方程分析

圖1 屈曲角診斷LDH的ROC圖2 終板屈曲深度診斷LDH的ROC圖3 雙側腰大肌橫斷面積差值診斷LDH的ROC

2.4 腰椎CT參數診斷LDH的價值

采用ROC分析獲取各參數的AUC、截斷值及對應的敏感度和特異度發(fā)現，各屈曲角中，L4上終板屈曲角診斷LDH的AUC最大(0.845)，其次是L5上終板屈曲角、L4下終板屈曲角、S1上終板屈曲角、L5下終板屈曲角；各終板屈曲深度中，L5上終板屈曲深度診斷LDH的AUC最大(0.831)，再次是S1上終板屈曲深度、L5下終板屈曲深度、L4下終板屈曲深度、L4上終板屈曲深度；雙側腰大肌橫斷面積差值L4～5診斷LDH的AUC為0.827，雙側腰大肌橫斷面積差值L5～S1診斷LDH的AUC為0.853。見圖1～3。

2.5 腰椎CT參數與LDH退變程度的關系

130例LDH患者中，改良Pfirrmann分級2、3、4、5、6、7、8級患者分別有13、24、35、25、17、11、5例。相關性分析發(fā)現，L4上終板和下終板、L5上終板和下終板、S1上終板屈曲角，L4～5和L5～S1雙側腰大肌橫斷面積差值與LDH改良Pfirrmann分級呈正相關；L4上終板和下終板、L5上終板和下終板、S1上終板的終板屈曲深度與LDH改良Pfirrmann分級呈負相關(P<0.05)。見表4。

表4 腰椎CT參數與LDH退變程度的關系

3 討論

查閱既往研究文獻發(fā)現，多數研究中并未區(qū)分腰椎退變進程中的終板本身形態(tài)學特征、終板扁平化改變因素[8,9]。鑒于此，本研究選擇L4～5和L5～S1兩個椎間盤突出較常見節(jié)段患者作為觀察組，排除椎間盤退變所造成終板平坦化改變，與對照組比較腰椎CT參數，結果發(fā)現觀察組L4上終板和下終板、L5上終板和下終板、S1上終板屈曲角、L4～5和L5～S1雙側腰大肌橫斷面積差值均大于對照組，L4上終板和下終板、L5上終板和下終板、S1上終板的終板屈曲深度均低于對照組，究其原因，LDH患者椎間盤退行性改變伴隨纖維環(huán)、髓核和終板的結構改變，椎體終板作為椎間盤關鍵構成部分，對腰椎正常生理狀態(tài)、病理改變進程具有顯著影響，龔靜山等[10]研究認為，終板退變后發(fā)生形態(tài)學變化，進而失去緩沖作用，可能參與或加重椎間盤退變過程。王成偉等[11]提出，腰大肌萎縮變細、疏松或雙側不對稱，導致腰椎支持系統力量減弱或受力不均勻，日常勞動或輕微外傷即可導致腰椎間盤承受剪力增大而突出，故腰大肌橫斷面積可能是腰椎間盤突出的解剖因素之一。本研究結果證實，L4上終板和下終板、L5上終板和下終板、S1上終板屈曲角及終板屈曲深度、L4～5和L5～S1雙側腰大肌橫斷面積差值均與LDH發(fā)生有關，表明上述腰椎CT參數可在一定程度上判斷LDH的組織學改變。經ROC分析發(fā)現，屈曲角、終板屈曲深度、雙側腰大肌橫斷面積差值截斷值敏感度均在70%以上，可為臨床診斷LDH提供重要參考依據。

磁共振成像檢查中椎間盤不同階段Pfirrmann分級有所差別，這一分級體系可凸顯出椎間盤相關情況，已被大量地運用于椎間盤退變程度評定[12,13]。本研究將改良Pfirrmann分級用于腰椎CT矢狀面與腰椎間盤突出退變程度的關系探究中，結果顯示，L4上終板和下終板、L5上終板和下終板、S1上終板屈曲角、L4～5和L5～S1雙側腰大肌橫斷面積差值與LDH改良Pfirrmann分級呈正相關，推測其原因，突出節(jié)段L4～5和L5～S1的椎間盤對神經根造成壓迫，引起軀體腰腿酸痛，機體為緩解疼痛感，可產生姿勢性側凸，引起脊柱中生物力學發(fā)生改變，屈曲角、雙側腰大肌橫斷面積差值增大，纖維環(huán)應力增多、椎間盤壓力上升，椎間盤退變越嚴重。生物力學研究發(fā)現[14]，腰椎運動節(jié)段應力分布受椎間盤退變程度影響，若椎間盤退變加重其相鄰椎體周緣應力增加。本研究數據顯示L4上終板和下終板、L5上終板和下終板、S1上終板屈曲深度與LDH改良Pfirrmann分級呈負相關，蔡凱文等[15]研究指出，終板屈曲深度對載荷傳遞具有一定影響，終板屈曲深度增大則相鄰椎體應變減小。故作者認為終板屈曲深度增大對椎間盤退變具有一定保護作用。

綜上可知，腰椎CT矢狀面屈曲角、終板屈曲深度、雙側腰大肌橫斷面積差值在LDH診斷中具有重要價值，且與LDH退變程度顯著相關，可為臨床醫(yī)師制訂個體化治療方案提供有效價值信息。